一种北斗软卡用户终端设备及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种北斗软卡用户终端设备及系统，所述北斗软卡用户终端系统包括北斗软卡用户终端设备、北斗读卡器以及北斗软卡管理系统，所述北斗软卡用户终端设备是在RDSS单元中嵌入了北斗软卡及核心算法，所述北斗软卡是以数据方式表示现有北斗智能卡中的信息以及附加的时效信息，并且将这些信息加密、注入北斗软卡用户终端设备的Flash闪存中。本发明专利技术在北斗软卡用户终端设备中嵌入一张或多张北斗软卡，既能完成北斗短报文通信，还能实现北斗超长报文通信，通过对北斗软卡的管理还可以节省北斗通信信道资源，从而提高了北斗用户终端设备保密性能和使用效率，增强了北斗用户终端设备的稳定性和可靠性，扩大了北斗用户终端设备的应用范围和应用区域。

Beidou soft card user terminal equipment and system

The invention relates to a Beidou soft card terminal equipment and users of the system, the Beidou user terminal system including the compass card soft soft card user terminal equipment, the Beidou Beidou soft card reader and card management system, the Beidou soft card user terminal equipment in RDSS unit were embedded in Bei Dou soft card and the core algorithm. The compass card is soft said existing Beidou in smart card information and timely information added to the data, and information encryption, into the Beidou user terminal equipment soft card in Flash flash memory. The present invention in the soft card into the user terminal equipment in one or more soft card can not only complete the Beidou, Beidou short message communication, but also to achieve the Beidou long message communication, can also save resources based on the Beidou Beidou communication channel soft card management, so as to improve the Beidou user terminal equipment security performance and efficiency, enhance the Beidou user terminal equipment stability and reliability, to expand the scope of application of Beidou user terminal equipment and application area.

【技术实现步骤摘要】
一种北斗软卡用户终端设备及系统
本专利技术涉及北斗卫星导航系统的导航、定位、短信、位置报告和授时等
，具体地说是一种北斗软卡用户终端设备及系统。
技术介绍
北斗卫星导航系统是由我国自主建设、独立运行、自主知识产权，继美国全球定位系统GPS、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统，由空间段、地面段和用户段组成。为全球用户提供全天候、全天时、高精度的RNSS免费服务及授权用户的RDSS有偿服务。北斗、GPS、GLONASS卫星导航系统均提供卫星无线电导航业务RNSS，英文全称RadioNavigationSatelliteSystem，由用户接收卫星无线电导航信号，自主完成至少4颗卫星的距离测量，进行用户位置、速度及航行参数计算。北斗卫星导航系统还提供卫星无线电测定业务RDSS，英文全称RadioDeterminationSatelliteService。在完成定位的同时，完成了向外部系统的用户位置报告，实现了定位与通信的集成，可进行无线信息传输的高安全级别的位置报告及短报文通信。用户段包括北斗系统用户终端以及与其它卫星导航系统兼容的终端。用户终端的基本任务是完成导航、定位、测速、授时、短信和位置报告等项工作。传统的北斗用户终端设备在完成RDSS业务时，需要采用北斗用户机智能卡、北斗智能卡槽电路、北斗智能卡座等部件；结构复杂，一般仅能完成普通的北斗短报文通信，而且北斗智能卡物理部件的安全保密性能较差。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种北斗软卡用户终端设备，以解决现有北斗用户终端设备设备型谱单一，结构复杂，功能不完善，保密性能差、北斗智能卡损坏及丢失等问题。本专利技术的目的之二是提供一种北斗软卡用户终端系统，以可靠、稳定、快速地提供北斗通信（短信、定位和授时）服务，使北斗软卡用户终端设备安全性高、保密性强地完成北斗RDSS业务。本专利技术的目的之一是这样实现的：一种北斗软卡用户终端设备，包括天线单元、射频单元、RDSS单元、信息处理与接口单元以及电源单元，在所述RDSS单元中嵌入有至少一张北斗软卡；所述北斗软卡是以数据方式表示现有北斗智能卡中的信息和时效信息，并且将这些信息加密、注入北斗软卡用户终端设备的Flash闪存中。现有北斗智能卡中的信息包括用户信息和加密算法等。一种北斗软卡的编制及存储方法，包括如下步骤：（1）将北斗用户信息、加密算法以及时效信息采用二进制的方式进行编码，形成二进制信息；（2）对编码后的二进制信息进行自定义加密；（3）自定义加密后的二进制信息存放注入到北斗软卡用户终端设备的电可擦可编程的存储器中，即Flash闪存中。所述北斗软卡信息的注入方式包括有线注入方式、无线注入方式或远程注入方式；所述有线注入方式是使用PC机通过北斗软卡用户终端的RS-232接口注入；所述无线注入方式是使用移动设备通过北斗软卡用户终端设备的蓝牙或WiFi通信接口注入；所述远程注入方式是使用北斗空中通信信道通过北斗短信注入。一种北斗软卡的使用方法，包括如下步骤：（1）接收卫星广播信息，提取勤务段、数据段信息；（2）提取北斗标准时间和设备存储时效信息；（3）提取Flash中加密的用户信息并解密；（4）判定时效信息，有效时转到步骤（7），无效时，顺序执行步骤（5）；（5）向授权系统返回信息；（6）删除认证信息，返回到步骤（2）；（7）选择响应分帧；（8）用户终端设备发出入站申请；（9）北斗短报文长度、分帧号送到基带，基带再将报文送交北斗软卡核心算法按密钥进行北斗信源加密；（10）CRC校验错误、频度抑制或入站抑制时，返回到步骤（1），否则执行步骤（11）；以及（11）入站发送北斗短信。一种多张北斗软卡的轮循方法，多张北斗软卡共享一个发射通道，在一个通信频度内，N张北斗软卡按时序向发射通道推送北斗短信；N＝int((maxP)/AV)；maxP＝max{P1,P2,…,Pi,…,PN},其中，i=1,2,…,N；AV为单张北斗软卡的使用时间，包括初始化时间；Pi为第i张北斗软卡的使用频度；使用第1张北斗软卡的用户信息，向发射通道推送北斗短信；使用第2张北斗软卡的用户信息，向发射通道推送北斗短信；按自然数序列的顺序，依次使用到第N张北斗软卡的用户信息，向发射通道推送北斗短信；从而完成对用户信息的遍历，完成一个通信频度的北斗入站通信。一种北斗超长报文的传输方法，采用握手传输机制将北斗超长报文自发信方发送至收信方，其中，所述发信方为发送北斗超长报文的北斗软卡用户终端设备，收信方为接收北斗超长报文的北斗软卡用户终端设备。所述握手机制包括如下步骤：第一次握手：发信方向收信方发送两个连接的北斗短信，第一个连接请求北斗短信含文件名、分包数，第二个连接请求北斗短信含发信方使用的北斗用户卡ID号，等待回应；第二次握手：收信方收到发信方连接请求北斗短信后，如若收信方当前处于空闲状态，将请求北斗短信放入到自己的握手队列，并将请求北斗短信发回到发信方；如若处于正在与其他北斗软卡用户终端设备进行北斗超长报文通信的繁忙状态，则将请求北斗短信放入到自己的未连接队列，并向发信方发送拒绝握手信息；第三次握手：发信方收到收信方返回的北斗短信后，如果收信方同意建立连接，则持续发送分包号及分包数据给收信方；如果收信方拒绝建立连接，则等待收信方工作完毕并进行相关提示；第四次握手：收信方持续接收分包，当最后分包接收完后，返回丢包的分包号或接收完毕标志；以及第五次握手：发信方收到接收完毕标志后，结束发送；否则，按照收到丢包的分包号进行补包发送，最多持续补包三次。本专利技术的目的之二是这样实现的：一种北斗软卡用户终端系统，包括：北斗软卡用户终端设备，用于完成RDSS通信，在其内嵌入有至少一张北斗软卡；所述北斗软卡是以数据方式表示现有北斗智能卡中的信息和时效信息，现有智能卡中的信息包括用户信息和加密算法；北斗读卡器，用于读取所述北斗智能卡中的用户信息及加密算法；以及北斗软卡管理系统，用于完成对北斗软卡整个生命周期的管理。所述北斗软卡用户终端设备包括天线单元、射频单元、RDSS单元、信息处理与接口单元以及电源单元，在所述RDSS单元中嵌入了北斗软卡及核心算法；所述北斗软卡是以数据方式表示现有北斗智能卡中的信息和时效信息，而且将这些信息加密并注入北斗软卡用户终端设备的Flash闪存中。所述用户信息包括用户ID、入站地址、专用初相、服务频度、通信等级、保密标志、永久关闭指令、用户特征值及用户认证信息。所述北斗读卡器包括北斗智能卡槽电路、单片机及外围电路、TTL转USB及外围电路和北斗智能卡座；在使用时，采用USB接口连接读卡器和PC机，将北斗智能卡插入北斗智能卡座，通过PC机中读卡软件读取北斗智能卡中的用户信息及加密算法。所述北斗读卡管理系统中北斗软卡的整个生命周期包括北斗软卡的生成、注入、空中动态分配、远程关闭和注销。北斗软卡的生成包括采用北斗读卡器读取用户信息和加密算法，或者直接在相关管理部门领取数据形式的北斗用户信息和加密算法。北斗软卡的生成还包括将北斗软卡的信息注入到所述北斗软卡用户终端设备，所述北斗软卡的信息注入方式包括有线注入方式、无线注入方式或远程注入方式；所述有线注入方式是使用PC机通过北斗软卡用户终端的RS-232接口本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种北斗软卡用户终端设备，包括天线单元、射频单元、RDSS单元、信息处理与接口单元以及电源单元，其特征在于，在所述RDSS单元中嵌入有至少一张北斗软卡；所述北斗软卡是以数据方式表示现有北斗智能卡中的信息和时效信息，并且将这些信息加密、注入北斗软卡用户终端设备的Flash闪存中。

【技术特征摘要】
1.一种北斗软卡用户终端设备，包括天线单元、射频单元、RDSS单元、信息处理与接口单元以及电源单元，其特征在于，在所述RDSS单元中嵌入有至少一张北斗软卡；所述北斗软卡是以数据方式表示现有北斗智能卡中的信息和时效信息，并且将这些信息加密、注入北斗软卡用户终端设备的Flash闪存中。2.根据权利要求1所述的北斗软卡用户终端设备，其特征在于，所述现有智能卡中的信息包括用户信息和加密算法。3.一种北斗软卡的编制及存储方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将北斗智能卡中的信息和时效信息采用二进制的方式进行编码，形成二进制信息；（2）对编码后的二进制信息进行自定义加密；（3）自定义加密后的二进制信息存放并注入到北斗软卡用户终端设备的电可擦可编程的存储器中，即Flash闪存中。4.根据权利要求3所述的北斗软卡的编制及存储方法，其特征在于，所述北斗软卡信息的注入方式包括有线注入方式、无线注入方式或远程注入方式；所述有线注入方式是使用PC机通过北斗软卡用户终端的RS-232接口注入；所述无线注入方式是使用移动设备通过北斗软卡用户终端设备的蓝牙或WiFi通信接口注入；所述远程注入方式是使用北斗空中通信信道通过北斗短信注入。5.一种北斗软卡的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）接收卫星广播信息，提取勤务段、数据段信息；（2）提取北斗标准时间和设备存储时效信息；（3）提取Flash中加密的用户信息并解密；（4）判定时效信息，有效时转到步骤（7），无效时，顺序执行步骤（5）；（5）向授权系统返回信息；（6）删除认证信息，返回到步骤（2）；（7）选择响应分帧；（8）用户终端设备发出入站申请；（9）北斗短报文长度、分帧号送到基带，基带再将报文送交北斗软卡核心算法按密钥进行北斗信源加密；（10）CRC校验错误、频度抑制或入站抑制时，返回到步骤（1），否则执行步骤（11）；以及（11）入站发送北斗短信。6.一种多张北斗软卡的轮循方法，其特征在于，多张北斗软卡共享一个发射通道，在一个通信频度内，N张北斗软卡按时序向发射通道推送北斗短信；N＝int((maxP)/AV)；maxP＝max{P1,P2,…,Pi,…,PN},其中，i=1,2,…,N；AV为单张北斗软卡的使用时间，包括初始化时间；Pi为第i张北斗软卡的使用频度；使用第1张北斗软卡的用户信息，向发射通道推送北斗短信；使用第2张北斗软卡的用户信息，向发射通道推送北斗短信；按自然数序列的顺序，依次使用到第N张北斗软卡的用户信息，向发射通道推送北斗短信；从而完成对用户信息的遍历，完成一个通信频度的北斗入站通信。7.一种北斗超长报文的传输方法，其特征在于，采用握手传输机制将北斗超长报文自发信方发送至收信方，其中，所述发信方为发送北斗超长报文的北斗软卡用户终端设备，收信方为接收北斗超长报文的北斗软卡用户终端设备。8.根据权利要求7所述的北斗超长报文的传输方法，其特征在于，所述握手机制包括如下步骤：第一次握手：发信方向收信方发送两个连接的北斗短信，第一个连接请求北斗短信含文件名、分包数，第二个连接请求北斗短信含发信方使用的北斗用户卡ID号，等待回应；第二次握手：收信方收到发信方连接请求北斗短信后，如若收信方当前处于空闲状态，将请求北斗短信放入到自己的握手队列，并将请求北斗短信发回到发信方；如若处于正在与其他北斗软卡用户终端设备进行北斗超长报文...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱建华，周建华，曹春辉，尚志建，李攀，田卫东，陈玉周，裴航，聂晨起，
申请(专利权)人：华安星科北京信息技术有限公司，石家庄市经纬度科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11